PVA水溶纤维的结构与力学性能的关系

通过甲醇溶剂冻胶纺丝制备水溶温度为5-80℃聚乙烯醇(PVA)水溶纤维,采用X射线衍射、双折射、电子强伸仪等测定了PVA水溶纤维的结晶度、取向度、应力应变曲线。讨论了PVA水溶纤维的结构与力学性能的关系。结果表明:纤维的结晶度和取向度随拉伸倍数的增加而增加,拉伸倍数为16时,纤维力学性能良好,纤维结构均匀,水溶温度范围宽。     

聚氯乙烯纤维熔融纺丝工艺及性能研究

采用熔融纺丝技术制备聚氯乙烯(PVC)初生纤维,经过75~95℃水浴拉伸3~8倍制得PVC纤维,研究了不同增塑剂含量的PVC体系的流变性和热稳定性,通过X射线衍射和小角X射线散射分析了拉伸条件对PVC纤维结构及力学性能的影响。结果表明:PVC熔体符合"切力变稀"行为;增塑剂加入量越多,PVC分子间作用力越小,PVC熔体流动性越好,PVC体系热稳定性较好;PVC纤维后处理工艺拉伸倍数越大,PVC纤维结晶长周期越小,取向诱导新的结晶结构出现,分子间作用力增大,PVC纤维的强度越大;相同拉伸倍数下,后拉伸温度越高,PVC纤维强度越大;适宜PVC体系配方为PVC与邻苯二甲酸二辛酯及邻苯二甲酸二丁酯的质量比为100∶40∶20,其他添加剂若干,此配方的PVC初生纤维在95℃水浴中拉伸8倍,所得的纤维其断裂强度为1.04 c N/dtex,断裂伸长率35.78%。     

聚乙烯醇/淀粉/MMT纳米复合材料的制备与性能研究

以蒙脱土（MMT）为增强填料,采用熔融加工的方法制备了聚乙烯醇（PVA）/淀粉/MMT纳米复合材料,通过X射线衍射、差示扫描量热法、扫描电子显微镜、热失重法以及力学性能测试等方法研究了MMT含量对复合材料结构与性能的影响。结果表明,在熔融加工过程中,淀粉、PVA分子破坏了MMT片层结构;MMT提高了复合材料中PVA组分结晶温度,阻碍PVA分子排入晶格,降低了复合材料熔融焓值及结晶度;MMT有效提高了材料的拉伸强度、弹性模量,同时降低了复合材料的吸水速率、平衡吸水率,提高了耐水性能。     

高性能纤维及其他合成纤维

<正>20141150熔融纺丝的聚乙烯醇纤维在热拉伸过程中的结构演化Wu Q.…;Journal of Applied Polymer Science,2012,124(1),p.421(英)熔融纺丝的聚乙烯醇(PVA)纤维的拉伸性能和其在热拉伸过程中的结构演变,可通过差示扫描量热法(DSC)、二维X-射线衍射(2-D WAXD)和动态力学分析(DMA)来研究。结果表明,PVA纤维的水含量应在热拉伸之前控制,并在200℃条件下干燥3min。在200℃和100mm/min拉伸条件下,PVA纤维可获得优良的力学性能。PVA纤维的熔点     

固相法制备有机黏土改性聚丙烯

采用固相法对黏土进行有机化插层改性,制备出有机黏土;通过熔融插层法制备聚丙烯/有机黏土纳米复合材料。X射线衍射分析表明,固相法改性黏土可以与聚丙烯形成纳米复合材料。利用DSC研究了纳米复合材料的结晶和熔融过程,结果表明:聚丙烯/有机黏土纳米复合材料的结晶温度提高,熔融过程、熔点及结晶度没有明显变化。力学性能测试结果表明:有机黏土含量在3%～5%范围内,纳米复合材料的力学性能最佳。     

聚乙烯醇／蒙脱土复合材料的结构与性能研究

采用熔融插层法制备了聚乙烯醇(PVA)／蒙脱土(MMT)复合材料。通过X射线衍射仪和透射电镜对复合材料的结构进行表征，结果表明所得复合材料为剥离型或部分剥离型结构。热重测试、电子拉力试验和水溶性试验结果显示聚乙烯醇／蒙脱土纳米复合材料与纯聚乙烯醇相比，其加工热稳定性、综合力学性能以及耐水性能都得到了明显提高。     

低纤度聚酰胺6长丝的结构与性能

借助X射线衍射及差示扫描量热技术,研究并分析了不同拉伸热定形工艺条件下低纤度聚酰胺6纤维的结晶取向的变化及对纤维力学性能的影响。结果表明:总拉伸倍数不变的情况下,适当提高牵伸辊的拉伸倍数更能有效地提高纤维强度;在一定温度范围内,适当提高热定形温度有利于改善晶区结构,但对纤维的取向度影响不明显,当热定形温度高于175℃时,纤维断裂强度出现下降;保持拉伸倍数及热定形温度不变,改变纺丝速度,纤维结构和力学性能的变化不显著。     

聚乙烯醇拉伸薄膜的凝聚态结构研究

采用熔融挤出流延和单向拉伸制备了聚乙烯醇(PVA)拉伸薄膜。用差示扫描量热仪、X射线衍射仪(XRD)、二维X射线衍射仪等方法研究了拉伸比和热处理对PVA薄膜凝聚态结构的影响。结果表明,随着拉伸倍数的增大,结晶度增大,熔点、力学性能升高,晶区取向度、片晶、晶粒增大,片晶规整性变差;热处理能进一步提高其取向度、结晶度、熔点、弹性模量和拉伸强度,同时使得片晶厚度和间距变大和规整;片晶结晶取向与热处理条件有关。     

聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石纳米复合膜的制备与性能

采用水溶液法制备复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石,用红外光谱仪、X射线衍射仪分析了复合膜的分子结构,通过透射电镜及原子力显微镜观察了复合膜的相貌结构,研究了复合膜的力学性能及热性能。结果表明,聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)、钠化累托石(Na+REC)形成插层纳米复合材料,复合材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性。PVA10-SA/Na+REC2与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36～230℃失重率降低3.48%。     

退火热处理对iPP片材固相拉伸强化效果的影响

对等规聚丙烯（iPP）片材在退火固相拉伸过程中的晶体转变过程进行了研究。X射线衍射（XRD）表征了结晶衍射峰，定量计算出β晶的相对含量；二维小角X射线散射（2D-SAXS）揭示了α?β 晶型转变过程；差示扫描量热仪（DSC）揭示了iPP的熔融性能。结果表明，iPP片材在固相拉伸过程中发生了晶型转移，XRD衍射曲线中出现了β晶典型衍射峰β（300），2D-SAXS图中出现了取向串晶结构；在110 ℃拉伸作用下能够产生相对高β晶含量的iPP，最高含量为6.75 %；拉伸强度的增加幅度不大但其缺口冲击韧性显著提高；对固相拉伸作用后的iPP片材进行了退火处理，表明退火温度在110 ℃前串晶结构不会受到破坏，超过110 ℃退火后串晶结构被破坏再次形成球晶结构。     

单轴取向聚乳酸制品的结晶行为研究

借助差示扫描量热仪(DSC)、广角 X 射线衍射仪(WAXD)研究了单轴取向后聚乳酸(PLA)膜片的结晶行为,实验发现,取向后样品的 DSC 曲线在熔融过程出现了2个熔融峰,对应于 WAXD 图谱中29.9°和31.0°这2个晶面衍射峰。结果表明,拉伸取向能够提高制品的结晶度,同时发生晶型转变;当拉伸温度不低于110℃、拉伸倍率不小于400%时,出现了(003)β晶面衍射峰,部分α晶向β晶转变,滑石粉能促进此过程发生,添加1份滑石粉可使 PLA的结晶度从18.5%提高至37.48%。     

静电纺丝PA66纳米纤维束的拉伸性能

利用静电纺丝技术,采用两个间隔一定距离的针头作为收集装置制备PA66纳米纤维束,其中一个接收针头静止,另一个以不同转速旋转。通过调节针头转速得到纳米纤维不同排列方式的纳米纤维束。利用扫描电镜（SEM）、广角X射线衍射（WAXD）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸试验等对纳米纤维束的微观结构和拉伸性能进行表征,并研究了接收针头转速对纳米纤维束的微观结构和力学性能的影响。结果表明：旋转条件下制备的纳米纤维束的拉伸强度和断裂伸长率均大于静止条件下制备的纤维束。     

聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料的结构与性能

通过溶液插层 流延成膜法,以聚乙烯醇和钠质蒙脱石为原料,制备出了不同蒙脱石含量的聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和力学性能测试对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明,聚乙烯醇分子成功进入蒙脱石的层间,实现了在纳米尺度上的复合;蒙脱石含量高于7 5wt%形成插层型的纳米复合材料,低于7 5wt%形成剥离型的纳米复合材料;在SEM图片上还观察到了纳米复合材料的微观结构。纳米复合材料的热稳定性、拉伸强度和直角撕裂强度均比纯聚乙烯醇有很大提高。     

热拉伸工艺对聚醚酰亚胺纤维结构与性能的影响

采用牌号为Ultem 1010的聚醚酰亚胺(PEI)切片进行熔融纺丝,制备PEI纤维,探讨了PEI熔融纺丝的可纺性,重点研究了热拉伸工艺中拉伸倍数和拉伸温度对PEI纤维结构和性能的影响。结果表明:PEI具有良好的耐热性和较宽的加工温度范围,适合熔融纺丝;控制PEI的纺丝温度在340～350℃,卷绕速度在250～300 m/min,所得纤维的均匀性和稳定性较好;热拉伸不能促进PEI纤维结晶,无论拉伸与否,PEI纤维的结构都是无定形的;随着拉伸倍数的增大和拉伸温度的提高,PEI纤维的断裂强度和声速值都呈现出先上升后下降的趋势,在拉伸温度为220℃、拉伸倍数为3.0时,PEI纤维力学性能最好,其断裂强度达到2.6 cN/dtex;PEI纤维初始热分解温度为460.3℃,800℃时纤维的质量保持率为54.74%,具有良好的热稳定性。     

拉伸温度对UHMW-PE/HDPE共混纤维结晶性能的影响

通过熔融纺丝工艺成功制备了超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混初生丝,并将初生丝在不同温度下进行高倍率热拉伸制得UHMW-PE/HDPE共混纤维。采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热(DSC)、拉伸试验等方法探讨了不同热拉伸温度下获得的UHMW-PE/HDPE共混纤维的微观结构及力学性能。结果表明,在85℃下拉伸所得的纤维具有最高的结晶度、结晶取向度以及最细长的晶粒形状,纤维的力学性能也最优。太低的拉伸温度不利于纤维的分子链以及晶体结构沿轴向取向,太高的拉伸温度则不利于纤维的晶体结构在拉伸过程中进行重组,因此太低或太高的拉伸温度均不利于纤维力学性能的提升。     

聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料的制备与表征

以钠质蒙脱石和聚乙烯醇为原料,通过溶液插层-流延成膜法制备不同蒙脱石质量分数的聚乙烯醇/蒙脱石纳米复合材料薄膜。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM )和热重分析(TGA)对复合材料的结构进行了表征。结果表明,聚乙烯醇分子成功进入蒙脱石的层间,实现了在纳米尺度上的复合;蒙脱石质量分数高于7 5%形成插层型的纳米复合材料,低于7 .5%的形成剥离型的纳米复合材料;纳米复合材料的热稳定性比纯聚乙烯醇有较大提高。     

聚乙烯醇-纳米银复合膜的制备及表征

以聚乙烯醇(PVA)为还原剂和分散稳定剂,制备了Ag纳米粒子(AgNPs)和PVA-AgNPs复合膜。利用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)验证了AgNPs的生成,利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)等方法表征了膜的结构。结果表明,Ag纳米粒子均匀分散在PVA基体中,粒径大多介于4～12nm之间;二者之间存在一定的相互作用,提高了PVA的热稳定性;Ag纳米粒子呈立方晶系结晶。     

聚乙烯薄膜拉伸过程中结构变化的原位研究

使用差示扫描量热分析(DSC)研究了其拉伸前后结晶动力学与热力学行为的区别,使用同步加速器小角X射线散射(SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)研究了薄膜拉伸过程中晶体结构、尺寸和长周期的变化。结果表明,拉伸使薄膜结晶度提高;拉伸过程中,二维散射图案发生明显变化,片晶结构被破坏后高应力诱导下重新结晶,拉伸使薄膜晶体取向度和晶体尺寸明显增大;随拉伸进行,纵向(拉伸方向)和45°方向的长周期先增大后减小,而横向一直呈下降趋势。聚乙烯工业缠绕膜通常在拉伸应变1.5倍附近下使用,此时薄膜纵向上已经高度取向并形成了拉伸诱导结晶,从而在纵向上有较高的力学强度。而横向上片晶结构尚未完全破坏,仍保持着一定的力学性能,因此综合使用性能较好。     

口模拉伸高取向聚乙烯材料的研究

研究了不同拉伸比的高取向聚乙烯材料的拉伸行为,并用X射线衍射及广角X射线衍射研究了共聚聚乙烯材料的取向度及结晶度。随着拉伸比和口模温度的升高,取向聚乙烯的结晶度明显提高,证实了高取向材料在制备过程中存在应力诱导的结晶过程,同时还存在温度作用的二次重结晶过程。     

聚甘油增塑改性聚乙烯醇复合膜性能研究

以聚甘油(PG)为增塑剂,采用溶液流延法制备了PG增塑改性聚乙烯醇(PVA)复合薄膜。通过红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、拉伸测试等考察了PVA/PG复合膜的氢键作用、结晶性能、热性能、力学性能。结果表明:PG增塑剂能有效破坏PVA自身的氢键,在PVA热分解温度基本保持不变的前提下降低材料的熔融温度和结晶度,从而扩展PVA的热塑加工温度窗口。随着PG用量的增加,PVA/PG复合薄膜的拉伸强度逐渐降低,而断裂伸长率明显提高。